智慧圖書館人臉識別技術應用探析

廖宇峰 李朝陽

摘?要：人臉識別技術已經逐漸被圖書館接受并且應用。文章分析了人臉識別技術的概念、特點和技術優勢，同時探討了人臉識別技術在圖書館中的應用以及人臉識別技術應用到智慧圖書館需要解決的問題，為相關研究提供一定的參考。

關鍵詞：智慧圖書館;人臉識別技術;面部識別技術

隨著各類型圖書館的業務不斷拓展，圖書館的讀者人流也隨之增大，給圖書館相關工作人員帶來極大的壓力，業務的暴增對圖書館的健康發展來說，存在著巨大的挑戰，在此背景下，科學技術在圖書館的創新應用就顯得尤為重要了。隨著高速寬帶、云計算、大數據、機器學習和深度學習算法等技術的不斷發展，人臉識別技術逐漸地推廣應用于各行各業，其在提升客戶體驗、優化服務水平和提高服務效率方面，具有無限的潛能。因此，各大圖書館也逐漸接受了這種前沿和創新的技術，并且取得了讓人稱道的成績和效益。

1??人臉識別技術概念、特點和技術優勢

1.1?人臉識別技術概念、特點

人臉識別技術，是利用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻信息，同時自動檢測和跟蹤圖像中的人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術處理，與已保存的圖像信息進行識別比對，通常也叫做人像識別、面部識別技術[1]。與IC卡、指紋識別等其他身份識別方式相比，人臉識別技術具有明顯的應用優勢。

人臉識別技術包含三個階段，分別是人臉檢測、人臉追蹤和人臉比對階段。人臉檢測即檢測圖像中是否包含有人臉;人臉追蹤即在檢測到人臉后追蹤并抓取人臉的特征;人臉對比即將提取到的特征與已經建立的人臉數據庫進行對比匹配。人臉識別技術，其實質是利用攝像頭等設備抓取使用者臉部的主要生理特征（主要包括人的五官、下巴等臉部特征），利用計算機算法對各種特征的位置、大小和角度等特征進行計算分析，然后與數據庫已存儲的臉部數據進行對比和匹配，通過人臉識別，從而快速、準確地確定使用者的身份。作為一種頂級的計算機圖像處理技術，人臉識別技術綜合運用了多種高級算法，其中包括人臉識別算法和人臉圖像預處理算法，此外還包括并行處理技術等多種技術。

近年來，隨著深度卷積神經網絡技術的發展，人臉識別技術獲得了快速提升，識別準確率也得到了顯著提高，眾多經典算法和人臉庫也隨之相繼出現。目前，人臉識別技術最高的正確率已經超過了99.5%，而在相同情況下，人眼識別的準確率僅為97.52%，人臉識別的準確率甚至超過了人眼識別的準確性。雖然人臉識別技術已經相當成熟，比人眼識別更為準確，但是人的面部表情、光照條件、儀表姿態、化妝和整形等因素也會一定程度降低檢測的準確率。

1.2??人臉識別技術的優勢

生物識別技術包括人臉識別與虹膜識別、指紋識別、手形識別等技術，人臉識別技術理念更為先進，在使用上也更為方便，更為精準，更不易被冒充，具有較高的性價比，在應用上優勢更為明顯。

• 自然屬性

人臉識別技術要求活體驗證，被識別人必須在現場才能驗證，同時臉部數據必須與信息庫中信息匹配才能成功驗證，難以被人仿冒，而虹膜識別、指紋識別等技術并不具備這樣的自然屬性。

• 智能性

人臉識別系統識別的是人臉動態圖像，雖然人們化妝、妝容改變和面部掛飾等跟錄入的情況有所不同，但是并不影響人臉系統的識別能力[2]。另外人臉識別系統能夠甄別是否活體，這在一定程度上也保證了識別系統的安全性和有效性。

1.2.3???方便性

與傳統的讀卡或者指紋識別不同，讀者出入或者借閱圖書必須隨身攜帶證件或者接觸驗證。而應用人臉識別技術后，讀者人臉數據一旦錄入系統，以后只需要在現場通過人臉驗證，即可高效實現圖書館資源的利用和借閱。

1.2.4???設備成本低，推廣容易

目前人臉識別技術應用已經非常廣泛，技術已經比較成熟，成本也進一步降低，推廣人臉識別技術可以無需更換全套設備，可以在原有的攝像頭或者原有的設備基礎上，進行升級改造。在成本降低，效率提高的基礎上，人臉識別技術相比其它生物識別技術更容易推廣。

1.2.5???提高社會和經濟效益

根據已應用人臉識別技術的圖書館管理人員反饋，在現有圖書館的基礎上引入人臉識別技術后，師生讀者更加愿意到訪改造升級后的新館，圖書的借閱數量也有一定的提升，在增加人流的同時，需要投身于借還工作的管理員數量反而減少了。整體而言，效率提升的情況也降低了管理成本，社會效益和經濟效益都得到了明顯的提升。

2??人臉識別技術在圖書館中的應用

2.1?文獻借閱管理

現在師生在學校圖書館借閱圖書，一般都是通過一卡通完成操作的，但是在一卡通丟失的情況下，如果被心思不正的人撿到，可能會出現冒名借閱的情況。如果將人臉識別技術用于借閱管理，可以將一卡通與人臉技術相結合，防止出現冒名借用的情況。同時人臉識別技術的應用，讀者無需攜帶和出示任何證件，即可完成入館和借閱的操作，在最大的程度上為讀者提供了方便，更加容易吸引讀者利用圖書館資源。

2.2??豐富讀者基礎數據

實時的人臉識別數據，可以更精確和及時地統計、分析讀者的行為，從以前只能獲取粗略的讀者行為數據，轉變為可以獲取更為豐富和準確的讀者行為數據，通過相關的統計分析和綜合研判，圖書館可以進一步“以讀者為中心”，提供更為契合讀者需求的服務。